一种钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁的制作方法

本实用新型涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁。

背景技术：

建筑结构抗震设防目标是小震不坏、中震可修、大震不坏。对于框架结构而言，需要做到强剪弱弯，其目的是让结构在大震时有足够的延性，以消耗大震时的能量，保证大震不倒。

以一根500x1200mm截面,梁长为12m的混凝土梁为例，自重达到180kn，大大提高了整个结构的恒载，恒载增大，地震效应也随之加大，势必加大柱截面来抵消由于恒载增大产生的作用效应；截面高度差不多的一根钢梁h1200*20x400x25，用钢量达到337kg/m,非常不经济，截面模量才达到10x10⁹mm4；并且支座处梁底部受压，钢梁还存在一个稳定问题；

通常的框架梁或楼面连续次梁，梁上通常有楼板，对于钢梁，上翼缘不存在稳定问题；对于下翼缘，在支座处底部受压，在跨中处底部受拉；钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁，在组合梁端部的钢波纹甲壳里浇筑混凝土，充分利用混凝土受压能力强的特点，跨中段用h型钢或波纹板h型钢梁或其它形式钢梁，充分利钢材抗拉强度高，对传统的混凝土框架梁与钢框架梁各取其优点，扬长避短，形成一个高效的新组合截面。

现有的波纹腹板h型钢混凝土组合梁，为混凝土翼板与波纹腹板h型钢组成的组合梁，梁的剪力由波纹腹板承担，当波纹腹板在屈服前不发生屈曲时，波纹腹板的抗剪承载力为v≤fv*hw*tw.fv为腹板钢材的抗剪强度设计值，而钢材的抗剪强度设计值仅为抗拉强度设计值的0.58倍左右。基于波纹腹板的“手风琴”效应，波纹腹板h型钢混凝土组合梁当框架梁时，具有较好的延性及耗能效果。

现有的波纹钢腹板组合箱梁，是由混凝土顶底板、预应力筋和波纹腹板三者构成，整段梁中部均形成一个空腔，梁中空腔内沿梁长度方向通长浇筑混凝土，自重大、地震效应增大的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种具有良好的抗剪、抗震、耐火以及经济便捷的钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁。

为达到上述目的，本实用新型提出一种钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁，其特征在于，包括两个钢波纹甲壳和一个实腹式型钢；两个所述钢波纹甲壳分别设于所述实腹式型钢的两端；所述钢波纹甲壳内预设有一个空腔，所述空腔内填充有混凝土。

优选的，所述钢波纹甲壳包括两条钢波纹甲壳上翼缘、钢波纹甲壳下翼缘、两组波纹腹板；两条所述钢波纹甲壳上翼缘为两块平行放置的钢构件，两条所述钢波纹甲壳上翼缘之间相隔一定的间距；所述钢波纹甲壳下翼缘为一与所述钢波纹甲壳上翼缘平行设置的钢构件；两组所述波纹腹板分别置于两块所述钢波纹甲壳上翼缘和所述钢波纹甲壳下翼缘之间，并且所述两组波纹腹板与所述钢波纹甲壳上翼缘和所述钢波纹甲壳下翼缘垂直设置，两块所述钢波纹甲壳上翼缘、所述钢波纹甲壳下翼缘和两块所述波纹腹板形成所述空腔；所述钢波纹甲壳上翼缘通过连接件与所述实腹式型钢相连接；所述实腹式型钢的实腹式型钢下翼缘通过端腹板与所述钢波纹甲壳下翼缘相连接。

优选的，所述钢波纹甲壳上翼缘和所述钢波纹甲壳下翼缘均为长条形钢构件，可以是角钢、槽钢或钢管。

优选的，所述波纹腹板为钢板冷弯成波纹状或波浪状，分左右平行的两组，并与所述钢波纹甲壳上翼缘及钢波纹甲壳下翼缘垂直布置，与所述钢波纹甲壳上翼缘下表面及钢波纹甲壳下翼缘上表面通过焊接相连接。

优选的，所述端腹板的长度方向与所述钢波纹甲壳长度方向垂直，所述端腹板布置于所述钢波纹甲壳与所述实腹式型钢交接处；所述端腹板的上下表面分别与所述钢波纹甲壳上翼缘及所述钢波纹甲壳下翼缘焊接；所述端腹板的左右表面分别与所述波纹腹板及所述实腹式型钢的实腹式型钢腹板相焊接。

优选的，所述实腹式型钢包括实腹式型钢上翼缘、实腹式型钢下翼缘和实腹式型钢腹板；所述实腹式型钢上翼缘和所述实腹式型钢下翼缘平行设置，所述实腹式型钢腹板垂直架设于所述实腹式型钢上翼缘和所述实腹式型钢下翼缘之间；

优选的，实腹式型钢腹板为焊接h型，波纹腹板h型钢或轧制型钢梁。

与现有技术相比，本实用新型的优势之处在于：钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁，梁端采用双波纹腹板，空腔内浇筑混凝土，梁柱根部的梁底受压区有混凝土，使梁的刚度与强度都有加强，即使梁节点部份得到了极大的加强，相当于加强梁柱节点，使塑性铰外移，大大有利于抗震；同时，梁中段根据梁的受力特点，采用实腹式的钢结构梁，大大减小了梁自重，从而大大减小了结构的地震作用效应；梁端钢波纹甲壳内浇筑混凝土，大大加强了梁端刚度，梁端刚度的贡献，使梁的挠度更加可控，有利于控制梁高；波纹腹板与混凝土组合，抗剪能力有大幅度提升，其抗剪承载力大于波纹腹板自身抗剪承载力与混凝土自身抗剪承载力的和，因波纹腹板与混凝土的相互约束作用，波纹腹板的抗剪承载力可按钢材的抗拉强度计算。且波纹腹板与混凝土组合后，比普通钢筋混凝土构件具有更好的延性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁的正立面图；

图3是本实用新型一实施例中钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁的端部剖面图。

图4是本实用新型一实施例中钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁的中间段部剖面图。

图5是本实用新型一实施例中钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁的平面图。

图1-5中，1-钢波纹甲壳下翼缘，2-波纹腹板，3-钢波纹甲壳上翼缘，4-连接件，5-端腹板，6-实腹式型钢上翼缘，7-实腹式型钢下翼缘，8-实腹式型钢腹板，9-混凝土

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案作进一步地说明。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型提出一种一种钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁，其特征在于，包括两个钢波纹甲壳和一个实腹式型钢；两个钢波纹甲壳分别设于实腹式型钢的两端；钢波纹甲壳内预设有一个空腔，空腔内填充有混凝土9。

在本实施例中，钢波纹甲壳包括两条钢波纹甲壳上翼缘3、钢波纹甲壳下翼缘1、两组波纹腹板2；两条钢波纹甲壳上翼缘3为两块平行放置的钢构件，两条钢波纹甲壳上翼缘3之间相隔一定的间距；钢波纹甲壳下翼缘1为一与钢波纹甲壳上翼缘3平行设置的钢构件；两组波纹腹板2分别置于两块钢波纹甲壳上翼缘3和钢波纹甲壳下翼缘1之间，并且两组波纹腹板2与钢波纹甲壳上翼缘3和钢波纹甲壳下翼缘1垂直设置，两块钢波纹甲壳上翼缘3、钢波纹甲壳下翼缘1和两块波纹腹板2形成空腔；钢波纹甲壳上翼缘3通过连接件4与实腹式型钢相连接；实腹式型钢的实腹式型钢下翼缘7通过端腹板5与钢波纹甲壳下翼缘1相连接。

在本实施例中，钢波纹甲壳上翼缘3和钢波纹甲壳下翼缘1均为长条形钢构件，可以是角钢、槽钢或钢管。

在本实施例中，波纹腹板2为钢板冷弯成波纹状或波浪状，分左右平行的两组，并与钢波纹甲壳上翼缘3及钢波纹甲壳下翼缘1垂直布置，与钢波纹甲壳上翼缘3下表面及钢波纹甲壳下翼缘1上表面通过焊接相连接。

在本实施例中，端腹板5的长度方向与钢波纹甲壳长度方向垂直，端腹板5布置于钢波纹甲壳与实腹式型钢交接处；端腹板5的上下表面分别与钢波纹甲壳上翼缘3及钢波纹甲壳下翼缘1焊接；端腹板5的左右表面分别与波纹腹板2及实腹式型钢的实腹式型钢腹板8相焊接。

在本实施例中，实腹式型钢包括实腹式型钢上翼缘6、实腹式型钢下翼缘7和实腹式型钢腹板8；实腹式型钢上翼缘6和实腹式型钢下翼缘7平行设置，实腹式型钢腹板8垂直架设于实腹式型钢上翼缘6和实腹式型钢下翼缘7之间；

在本实施例中，实腹式型钢腹板8为焊接h型，波纹腹板2h型钢或轧制型钢梁。

为使本实用新型的技术方案更加清楚，下面提出一种钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：将钢波纹甲壳上翼缘3、钢波纹甲壳下翼缘1和波纹腹板2按设定位置摆放并焊接，再焊接端腹板5和连接件4，组成组合梁的端部构件；

步骤二：将实腹式型钢上翼缘6和实腹式型钢下翼缘7通过连接件4分别与两个钢波纹甲壳相连，形成钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁；

步骤三:将钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁吊装到指定位置，并与梁支座分别进行连接；

步骤四：向钢波纹甲壳的空腔内浇筑微膨胀混凝土9，并用振捣棒进行振捣压实，待凝固成型。

在本实施例中，钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁，梁端采用双波纹腹板2，空腔内浇筑混凝土9，梁柱根部的梁底受压区有混凝土9，使梁的刚度与强度都有加强，即使梁节点部份得到了极大的加强，相当于加强梁柱节点，使塑性铰外移，大大有利于抗震；同时，梁中段根据梁的受力特点，采用实腹式的钢结构梁，大大减小了梁自重，从而大大减小了结构的地震作用效应；梁端钢波纹甲壳内浇筑混凝土9，大大加强了梁端刚度，梁端刚度的贡献，使梁的挠度更加可控，有利于控制梁高；波纹腹板2与混凝土9组合，抗剪能力有大幅度提升，其抗剪承载力大于波纹腹板2自身抗剪承载力与混凝土9自身抗剪承载力的和，因波纹腹板2与混凝土9的相互约束作用，波纹腹板2的抗剪承载力可按钢材的抗拉强度计算。且波纹腹板2与混凝土9组合后，比普通钢筋混凝土9构件具有更好的延性。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。